高中化學(xué) 專(zhuān)題三 豐富多彩的生活材料課件 蘇教版選修1.ppt

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專(zhuān)題歸納整合,請(qǐng)分別用一句話(huà)表達(dá)下列關(guān)鍵詞： 合金 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 鋼化玻璃 光導(dǎo)纖維 塑料 白色污染 復(fù)合材料 提示 合金：由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。 化學(xué)腐蝕：金屬與環(huán)境組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的金屬破壞稱(chēng)化學(xué)腐蝕。 電化學(xué)腐蝕：金屬(不純)與電解質(zhì)溶液形成原電池，較活潑金屬被氧化。,鋼化玻璃：將普通玻璃加熱到接近軟化時(shí)，迅速?gòu)臓t內(nèi)取出，然后急劇冷卻而成。 光導(dǎo)纖維：其主要成分是SiO2，具有傳速快，能量損失少特點(diǎn)，屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料。 塑料：以合成樹(shù)脂和天然樹(shù)脂為基料，加入(或不加入)各種助劑，增強(qiáng)材料和填料，在一定溫度和壓強(qiáng)下成型所得到的固體材料或制品。 白色污染：由塑料制品廢棄物所造成的污染。 復(fù)合材料：由兩種或兩種以上的不同性能的材料組合而成的一種性能更加優(yōu)異的新型材料。,1．合金與金屬相比有哪些優(yōu)良性質(zhì)？ 提示 (1)一般情況下，合金比純金屬的硬度更大，更堅(jiān)固； (2)合金的熔點(diǎn)比純金屬低，更易于加工和熔煉； (3)多數(shù)合金因形成原電池，耐腐蝕性能增強(qiáng)； (4)合金的性質(zhì)可以通過(guò)添加的合金元素的種類(lèi)與含量而進(jìn)行靈活的控制，從而形成各種具有不同要求的合金材料。,2．兩種鐵的合金——生鐵與鋼的比較 提示,3.鋁合金和銅合金各有哪些？ 提示 鋁合金有硬鋁和鎂鋁合金銅合金有黃銅(銅鋅合金)和青銅(銅錫合金)。,4．金屬腐蝕——化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較？ 提示,5.新型無(wú)機(jī)非金屬材料的性能和用途？ 提示,6.單一材料與復(fù)合材料的對(duì)比？ 提示,7.你對(duì)材料的了解有多少？ 提示,1．在我們?nèi)粘Ｉ钪校Ｓ玫戒X合金，那么鋁合金有哪些優(yōu)良性能？ 提示 ①密度小質(zhì)量輕 ②強(qiáng)度大 ③抗腐蝕能力強(qiáng) 2．金屬腐蝕嚴(yán)重，防止金屬腐蝕的方法有哪些？ 提示 ①添加保護(hù)層：如鍍鋅、噴漆、烤藍(lán)等； ②改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)(使用合金鋼)； ③犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法(原電池保護(hù))； ④外加電流的陰極保護(hù)法(電解池)。,3．鋼化玻璃有哪些優(yōu)點(diǎn)和用途？ 提示 優(yōu)點(diǎn)：耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂。 用途：運(yùn)動(dòng)器材；微波通訊器材；汽車(chē)、火車(chē)窗玻璃等。 4．光導(dǎo)纖維的優(yōu)良性能和用途有哪些？ 提示 由光導(dǎo)纖維組成的光纜可以代替通訊電纜，用于光纖通信，傳送高強(qiáng)度的激光。光纖通信的容量比微波通信大103～104倍，而且傳輸速度快。用光纜代替通訊電纜可以節(jié)約大量有色金屬。據(jù)統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)1 km長(zhǎng)的光纜只需幾克超純石英玻璃，約可節(jié)省銅1.1 t。,光纖可以傳輸激光。利用光纖將激光器發(fā)射的光(常用二氧化碳激光)傳輸?shù)叫枰中g(shù)的部位，以切除腦瘤、神經(jīng)腫瘤以及各種血管瘤，切割骨組織或用于皮膚病治療等。光損耗大的光纖可在矩距離內(nèi)使用，特別適合制作各種人體內(nèi)窺鏡，用于切除病變組織，對(duì)癌變組織進(jìn)行灼燒或汽化。 利用光纖還可制造各種傳感器，用以檢測(cè)溫度、壓強(qiáng)、磁場(chǎng)、電流、速度等。,5．玻璃鋼是鋼還是玻璃？ 提示 均不是，而是復(fù)合材料。 玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)就是玻璃纖維和合成樹(shù)脂組成的復(fù)合材料。將玻璃熔化并迅速拉成細(xì)絲，得到異常柔軟的玻璃纖維。將玻璃纖維加到合成樹(shù)脂中，就制得玻璃鋼。,6．如何區(qū)別天然纖維和化學(xué)纖維？ 提示,7.今后有機(jī)高分子材料發(fā)展趨勢(shì)如何？ 提示 目前，世界上有機(jī)高分子材料的研究正在不斷地加強(qiáng)和深入。一方面，對(duì)重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。例如，塑料一般作為絕緣體材料被廣泛使用，但是近年來(lái)，為滿(mǎn)足電子工業(yè)的需求又研制出具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的導(dǎo)電塑料。導(dǎo)電塑料已用于制造電池等，并可望在工業(yè)上獲得更廣泛的應(yīng)用。,另一方面，與人類(lèi)自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng)，并且取得了一定的進(jìn)展，如仿生高分子材料、智能高分子材料等。這類(lèi)高分子材料在宇航、建筑、機(jī)器人、仿生和醫(yī)藥領(lǐng)域已顯示出潛在的應(yīng)用前景。總之，有機(jī)高分子材料的應(yīng)用范圍正在逐漸擴(kuò)展，高分子材料必將對(duì)人們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生越來(lái)越大的影響。,材料是人類(lèi)生產(chǎn)生活的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高、傳統(tǒng)的材料得到了很大發(fā)展，大量新材料不斷研制成功。材料包括金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料，常以材料為載體考查有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和用途，考查時(shí)還常常與新科技、環(huán)境保護(hù)等聯(lián)系在一起，多以選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)題、綜合題呈現(xiàn)，考查角度主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方向。,學(xué)科思想培養(yǎng)三 關(guān)于材料方面的命題角度和解題指導(dǎo),方向一 金屬的腐蝕與防護(hù) 【知識(shí)基礎(chǔ)】,【解題指導(dǎo)】 金屬腐蝕本質(zhì)：A－ne－―→An＋包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕(原電池腐蝕)依據(jù)不同的腐蝕選擇對(duì)應(yīng)的保護(hù)方法。,【例1】2000年5月，保利集團(tuán)在香港拍賣(mài)會(huì)上花費(fèi)3 000多萬(wàn)港幣購(gòu)回在火燒圓明園時(shí)流失的國(guó)寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首。普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]。這三件1760年鑄造的國(guó)寶在240年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對(duì)其原因的分析，最可能的是 ( )。 A．它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金 B．它們的表面都電鍍上一層耐腐蝕的黃金 C．環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去 D．銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不易被氧化,解析 含一定比例的金、銀、錫、鋅的銅合金不容易生銹。 答案 A,方向二 無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展啟示 【知識(shí)基礎(chǔ)】 新型無(wú)機(jī)非金屬材料,【解題指導(dǎo)】 傳統(tǒng)的硅酸鹽材料一般是指以天然的硅酸鹽礦物(黏土、石英、長(zhǎng)石等)為主要原料，經(jīng)高溫窯爐燒制而成的一大類(lèi)材料，故又稱(chēng)窯業(yè)材料。它包括日用陶瓷、一般工業(yè)用陶瓷、普通玻璃、水泥、耐火材料等。,20世紀(jì)中期以后，隨著微電子、航天、能源、計(jì)算機(jī)、激光、通信、光電子、傳感、紅外、生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境保護(hù)等新技術(shù)的興起，對(duì)材料提出了愈來(lái)愈高的要求，促進(jìn)了性能更為優(yōu)良及有特殊功能的新型陶瓷、玻璃、耐火材料、水泥、涂層、磨料等制品的飛速發(fā)展。它們?cè)诨瘜W(xué)組成上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了硅酸鹽化合物的范圍，而是擴(kuò)展到了其他氧化物、氮化物、硼化物、碳化物、硫系化合物和鐵酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽等，以至幾乎一切無(wú)機(jī)化合物。,從以上無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展歷史可以清楚地看出：滿(mǎn)足不斷進(jìn)步的科技需求是材料科學(xué)發(fā)展的直接動(dòng)力，反過(guò)來(lái)科技發(fā)展又為材料科學(xué)的發(fā)展提供了理論和技術(shù)保障。,【例2】(原創(chuàng)題)無(wú)機(jī)聚合物陶瓷材料是近年來(lái)在國(guó)際上興起的一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，因其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于某些天然礦物，故稱(chēng)之為天然礦物聚合物或地質(zhì)聚合物；其聚合過(guò)程在電解質(zhì)中進(jìn)行，因而又稱(chēng)作電解陶瓷；由于這種材料不像普通陶瓷那樣必須在高溫下(1 000～18 000 ℃)燒結(jié)，所以也稱(chēng)為低溫不燒陶瓷。 下列關(guān)于低溫不燒陶瓷的說(shuō)法中不正確的是 ( )。 A．無(wú)機(jī)聚合物陶瓷材料不需要高溫?zé)Y(jié)，制備耗能少， 成本低,B．無(wú)機(jī)聚合物陶瓷材料已達(dá)到的主要性能指標(biāo)，在各方面均優(yōu)于水泥和玻璃，而與傳統(tǒng)陶瓷接近，有些聲、光、電、耐腐蝕及耐高溫性能上更超過(guò)金屬和高分子材料 C．無(wú)機(jī)聚合物陶瓷制備工藝簡(jiǎn)單，將黏土經(jīng)過(guò)處理，加入無(wú)機(jī)聚合劑，混合后澆注入模具，成型固化，脫模后即得到產(chǎn)品，技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，易于普及與推廣 D．無(wú)機(jī)聚合物陶瓷應(yīng)用范圍廣，在建筑、交通、冶金、環(huán)保、通信、軍事及核廢料處理等工業(yè)部門(mén)已有廣泛應(yīng)用,解析 隨著無(wú)機(jī)聚合物陶瓷技術(shù)的推廣應(yīng)用，將來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域一定會(huì)越來(lái)越廣，但目前尚處于推廣階段。 答案 D,方向三 高分子化合物與塑料的關(guān)系 【知識(shí)基礎(chǔ)】 高分子化合物有天然高分子(如淀粉、麻、毛等)和合成高分子(如各種各樣的合成纖維、合成橡膠等)，而塑料是具有可塑性的材料，它是以有機(jī)合成樹(shù)脂為主要成分的高分子材料，而樹(shù)脂是指由聚合反應(yīng)制得而未加工成型的聚合物。 塑料、橡膠和合成纖維這三類(lèi)高分子材料并無(wú)嚴(yán)格的分界線(xiàn)，同一種高分子材料根據(jù)使用要求不同，可以加工成不同類(lèi)型的制品。例如，聚氯乙烯是典型的塑料，但也可以抽絲制成纖維(氯綸)，而通常用做合成纖維的尼龍和滌綸也可以加工成工程塑料；橡膠在低溫下也可變?yōu)樗芰稀?【解題指導(dǎo)】 弄清高分子化合物與塑料、橡膠、合成纖維之間的關(guān)系，抓住概念的本質(zhì)，從結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)。,【例3】具有單雙鍵交替長(zhǎng)鏈[如：…—CH===CH—CH== CH—CH===CH—…]的高分子有可能成為導(dǎo)電塑料。2000年諾貝爾(Nobel)化學(xué)獎(jiǎng)授予開(kāi)辟此領(lǐng)域的3位科學(xué)家。下列高分子中可能成為導(dǎo)電塑料的是( )。 A．聚乙烯 B．聚丁二烯 C．聚苯乙烯 D．聚乙炔 解析 乙炔分子結(jié)構(gòu)中存在碳碳三鍵，在發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí)，每個(gè)乙炔分子都斷裂了其中的一個(gè)鍵與其他乙炔分子斷裂后的鍵連接而形成上述高分子化合物。 答案 D,方向四 材料的設(shè)計(jì)方向 【知識(shí)基礎(chǔ)】 【解題指導(dǎo)】 從材料結(jié)構(gòu)和性能出發(fā)根據(jù)需求設(shè)計(jì)出環(huán)保而又富于美感的各種用品。,【例4】(原創(chuàng)題)觀(guān)察下圖椅子的圖片，體會(huì)其中所包含的材料設(shè)計(jì)思想。,答案 在工業(yè)設(shè)計(jì)中，對(duì)材料的設(shè)計(jì)是非常重要的一步，它涉及材料力學(xué)——材料的選擇必須滿(mǎn)足產(chǎn)品的受力、強(qiáng)度等要求；考慮到材料的結(jié)構(gòu)、成分與加工性能——要便于加工；考慮到材料的外在特性，如美感等；還要考慮材料與環(huán)境的關(guān)系——在特定環(huán)境中的防腐蝕、防老化要求及不對(duì)環(huán)境造成破壞，易于回收與分解等，總之與環(huán)境必須是和諧的。,